低分子量殼聚糖制備體系的應(yīng)用基礎(chǔ).研究

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1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得天生大芏或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：．粕褊簽字日期：，?？趯Ｄ阾二日j，IEI學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解盤盜盤鱟有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)丞鲞盤鱟可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部

2、門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名：厴晃蒲導(dǎo)師簽名：鎏謄蘊(yùn)簽字日期：y’肄，：月工7日簽字目期：川年·2月。7閂第一章殼聚糖與殼聚糖的降解研究近況第一章殼聚糖與殼聚糖的降解研究近況1．1殼聚糖的研究與生產(chǎn)發(fā)展?生物(包括動物、植物、微生物)的基本組成物質(zhì)，可分為有機(jī)物和無機(jī)物兩大類。有機(jī)物主要是碳水化合物、蛋白質(zhì)和核酸三大組分，它們是生命存在的主要表達(dá)形式，也是當(dāng)今生物科學(xué)和技術(shù)研究的基礎(chǔ)。糖類，即碳水化合物，一般分為單糖、寡糖(低聚糖)和多糖三類(也包括它們的衍生物)。自然界存在和每年生產(chǎn)最多的有機(jī)物就是多糖，多糖中數(shù)量最大的是纖維素

3、，其次是甲殼素，再次是淀粉。纖維素和淀粉在人們的衣食住行上一直扮演著重要的角色，而產(chǎn)量位居天然多糖中第二的甲殼素多年來都不為人所識。直至十九世紀(jì)早期，經(jīng)多位法國科學(xué)家的努力才揭開了甲殼索的面紗。從此后的一百五十年間，經(jīng)歷了有機(jī)化學(xué)的日新月異、高分子化學(xué)的破世而出和十九世紀(jì)末到二十世紀(jì)中期糖化學(xué)研究的如火如茶，但對甲殼素及殼聚糖的研究并未由此而迅速發(fā)展。時(shí)間步入二十世紀(jì)中期后，美國首次出現(xiàn)了關(guān)于制備殼聚糖的專利和制各殼聚糖膜、殼聚糖纖維的專利，并在1941年制備出了人造皮膚和手術(shù)縫合線。至此，甲殼素和殼聚糖的研究方迎來其明媚的春天。1．1．1殼聚糖的物理及化學(xué)性質(zhì)甲殼素即B一(1，4)一2一

4、乙酰氨基一2～脫氧一D一葡萄糖，是由N一乙酰氨基葡萄糖以且～1，4糖苷鍵縮合而成的，其結(jié)構(gòu)式如下(圖1—1)。甲殼素結(jié)構(gòu)式中糖基上的N甲殼素最為重要的衍生物殼聚糖，乙?；蟛糠直蝗サ舻脑挘褪瞧浣Y(jié)構(gòu)式如下(圖1-2)。第一章殼聚糖與殼聚糖的降解研究近況f“20“}”20H]rH‘i_一o＼卜v，／ro＼卜l＼世、、扛一／r“K、社一卅工、圖卜l甲殼素的結(jié)構(gòu)式。掣一o]rH。、o、一^叫、}’一＼}!H／』jnHNH2圖l一2殼聚糖的結(jié)構(gòu)式殼聚糖是甲殼素N一脫乙酰基的產(chǎn)物，一般而言，N一乙?；撊?5％以上的就可稱之為殼聚糖，或者說，能在1％乙酸或1％鹽酸中溶解1％的脫乙酰甲殼素，即可稱為殼

5、聚糖。作為工業(yè)品的殼聚糖，N一脫乙酰度在70％以上。N一脫乙酰度在55％一70％的是低脫乙酰度殼聚糖，70％一85％的是中脫乙酰度殼聚糖，85％一95％的是高脫乙酰度殼聚糖，95％一l00％的是超高脫乙酰度殼聚糖。N一脫乙酰度100％的殼聚糖極難制各。多糖水解到最后，得到的是單糖；由兩個(gè)單糖縮合的(聚合度為2)是雙糖；水解不完全，則是多糖的碎片或片段。過去把聚合度在lO以下的、即十糖以下的稱為寡糖或低聚糖，現(xiàn)在一般把聚合度在20以下的、即二十糖以下的稱為寡糖或低聚糖。甲殼素水解到最后得到的是N一乙酰氨基葡萄糖(結(jié)構(gòu)式見圖卜3)，殼聚糖水解到最后得到的是氨基葡萄糖(結(jié)構(gòu)式見圖卜4)。殼聚糖大

6、分子鏈上分布著許多羥基、氨基，還有一些N一乙?；?，它們會形成各種分子內(nèi)和分子間的氫鍵，正因?yàn)檫@些氫鍵的存在，才形成了殼聚糖大分子的二級結(jié)構(gòu)。圖卜5表示的是殼聚糖的一個(gè)氨基葡萄糖殘基(以椅式結(jié)構(gòu)表示)，其C。一OH與相鄰的糖苷基(一OH)形成了一種分子內(nèi)氫鍵。置㈡雎＼第一章殼聚糖與殼聚糖的降解研究近況HNil2H圖I一3N一乙酰氨基葡萄糖結(jié)構(gòu)式圖1—4氨基葡萄糖結(jié)構(gòu)式圖1—5殼聚糖分子內(nèi)氫鍵(一)另一種分子內(nèi)氫鍵是由一個(gè)糖殘基的C。一0H與同一條分子鏈相鄰一個(gè)糖殘基的呋喃環(huán)上氧原子形成的，見圖1—6。、、d。H／／O圖卜6殼聚糖分子內(nèi)氫鍵(二)O、、?氨基葡萄糖殘基C。一0H也可以與相鄰另一

7、條殼聚糖分子鏈的糖苷基形成一種分子間氫鍵，見圖i一7。訪拳辮一八、、彳．第一章殼聚糖與殼聚糖的降解研究近況氨基葡萄糖殘基C。-OH也可以與相鄰的另一條殼聚糖分子鏈的一個(gè)糖殘基呋喃環(huán)上的氧原子形成分子內(nèi)和分子間氯鍵，見圖1—8。HCH20H，10、0j^，‘o～一一，H。j蔓、3。．DNH2n圖1—8殼聚糖分子內(nèi)氫鍵(四)此外，C：一NH。、C。一OH也可以形成分子內(nèi)和分子間的氫鍵。就是這些氫鍵的存在和分子的規(guī)整性，使殼聚